一种高强抗疲劳原位纳米强化铝合金及其压铸方法

    公开(公告)号:CN107267817B

    公开(公告)日:2019-04-19

    申请号:CN201710376448.7

    申请日:2017-05-25

    摘要: 本发明涉及铝基复合材料,特指一种高强抗疲劳原位纳米强化铝合金及其压铸方法。通过原位纳米强化和合金成分调控,并结合优化的非线性高压压铸工艺获得压铸件。借助原位纳米ZrB2增强体和纳米Al3Er析出相的尺度效应、界面效应、异质形核效应,显著提高合金的强度、抗疲劳性能和阻尼性能;与此同时,提高了Mg、Zn和Fe元素含量,并引入Mn和Ni元素,在提高强化相含量、获得高强度的同时,使Al‑Fe等有害的粗大析出相有效细化和圆顿化,并保障合金良好的压铸性能;从而,采用本发明合金及其压铸方法所生产的构件表现出高强塑性、高抗疲劳性、高阻尼性能以及良好的压铸性能的特点。

    一种原位纳米颗粒增强铝基焊丝及其制备方法和焊接方法

    公开(公告)号:CN116618887B

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202310861204.3

    申请日:2023-07-13

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明提供了一种原位纳米颗粒增强铝基焊丝及其制备方法和焊接方法,属于焊丝技术领域。本发明提供的铝基焊丝在焊接的高温条件下药芯中的陶瓷粉末B2O3、ZrO2、TiO2会与焊件中的金属粉末发生原位反应,生成ZrB2、TiB2以及Al2O3三元纳米陶瓷颗粒,多元纳米颗粒增强相之间相互影响,具有协同效应,相比单一纳米颗粒,更具细化和强化效果;同时ZrB2、TiB2以及Al2O3是良好的高温吸收材料,在焊接过程中能够在表面产生活性位点,使Sc、Er和Zr更易附着在陶瓷颗粒表面,改善纳米陶瓷颗粒与铝的润湿性,从而获得分布更加均匀的纳米颗粒;铝化稀土相对焊缝起到显著的细化和强化作用,从而提高焊丝的焊接性能。

    一种金属基复合材料的设计与性能预测方法

    公开(公告)号:CN115424685A

    公开(公告)日:2022-12-02

    申请号:CN202211046777.2

    申请日:2022-08-30

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明涉及金属基复合材料,具体涉及一种金属基复合材料的设计与性能预测方法。本发明采用基于模型复合材料物性和结构参数的有限元方法,在模型建立过程中充分考虑界面基体强化微区对复合材料性能的影响,而且有效反映真实的界面性能与脱粘行为对复合材料服役失效的影响,真实还原复合材料内部情况,实现对金属基复合材料的性能导向设计与性能预测,具有真实还原复合材料特性、性能预测准的特点。

    一种铝合金复合细化、强化剂及其制备方法和装置

    公开(公告)号:CN110551910B

    公开(公告)日:2022-03-22

    申请号:CN201910812132.7

    申请日:2019-08-30

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: C22C1/06 C22C1/03 C22C21/00

    摘要: 本发明属金属材料领域,特指一种用于铝及铝合金的复合细化、强化剂及制备方法和装置。首先将纯铝置于熔炼炉坩埚中熔化至一定温度、使铝熔体的顶部超过坩埚中电磁循环装置的上部入口、并在坩埚顶部加入铝合金覆盖剂,将称量并经过预处理的Ti、B2O3、Zr、C粉或屑从电磁循环装置的加料口加入,然后启动电磁循环装置,经过一段时间的循环反应复合获得所需的复合细化、强化剂。本发明所制备的复合细化、强化剂,不仅具有传统Al‑Ti‑B系高效细化、Al‑Ti‑C系长效细化的特点,而且包含大量亚微米和纳米级的TiB2、ZrB2、TiC、ZrC增强体颗粒,在提高细化效果的同时,最终弥散分布于合金基体中起到弥散强化的效果。

    石墨烯与原位纳米颗粒增强铝基复合材料及制备方法

    公开(公告)号:CN112708804A

    公开(公告)日:2021-04-27

    申请号:CN202011504174.3

    申请日:2020-12-18

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明涉及石墨烯与原位纳米ZrB2颗粒增强铝基复合材料及制备方法,属于石墨烯与颗粒协同增强铝基复合材料制备技术领域。本发明将铝合金加热熔化然后加入氟硼酸钾及氟锆酸钾进行原位生成ZrB2颗粒,外加预制备的覆铜石墨烯与铝粉的混合物,通过电磁场搅拌均匀分散,浇铸前熔体超声处理改善原位纳米ZrB2颗粒和石墨烯纳米片分散性,浇铸成型铸件,通过均匀化处理后轧制变形制备出石墨烯与原位纳米ZrB2颗粒协同增强的铝基复合材料;采用在铝合金熔体中原位生成增强体纳米ZrB2颗粒,提高了复合材料中界面数量,增加了位错密度,从而降低石墨烯增强铝基复合材料中石墨烯引起的应力集中,有效的缓解了石墨烯增强铝基复合材料塑性低的问题。

    车身用原位纳米颗粒增强铝基复合材料的轧制工艺

    公开(公告)号:CN108237147B

    公开(公告)日:2019-10-01

    申请号:CN201711429339.3

    申请日:2017-12-26

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: B21B3/00 C22F1/04

    摘要: 本发明涉及有色金属加工成型方法,具体为车身用原位纳米颗粒增强铝基复合材料的轧制工艺。具体的工艺为:在轧制变形之前,先将原位ZrB2纳米颗粒增强6111铝基复合材料坯锭置于箱式电阻炉中进行均匀化处理,将处理后的坯锭切头铣面,然后再次放入电阻炉中加热,保温一段时间以后转移到已预热的轧机中进行轧制加工,对轧后的复合材料进行T4P+人工时效热处理,获得合格的车身用复合材料板材。

    一种高强韧纳米颗粒增强铝基复合材料的制备装置和方法

    公开(公告)号:CN110144478A

    公开(公告)日:2019-08-20

    申请号:CN201910342032.2

    申请日:2019-04-26

    申请人: 江苏大学

    摘要: 本发明涉及一种铝基复合材料,特指一种高强韧原位纳米颗粒增强铝基复合材料的制备装置和方法。其特征在于:基于设计的螺旋循环搅拌复合与挤压一体化装置,首先将铝基体合金放入螺旋循环搅拌复合装置中加热至一定的温度并熔化后,放入原位反应物,借助螺旋循环搅拌的作用实现原位纳米复合,然后将原位复合熔体直接通入螺旋挤压装置,并在螺旋挤压装置中冷却至较低温度,利用螺旋挤压装置中螺杆运动产生的大变形剪切作用,实现原位合成的纳米颗粒增强铝基复合材料中纳米颗粒“团簇”的破碎和基体晶粒的细化,最后通过挤出端模具成形获得所需形状的高强韧原位纳米颗粒增强铝基复合材料型材。